智能化仓房膜下内环流控温控湿免熏蒸储粮技术研究

雷臣泽 吴勇飞 黄秀荣 张 柯 梁利伟

（河南濮阳皇甫国家粮食储备库，河南濮阳 457000）

近年来，我国大力实施优质粮食工程和粮食产后服务体系建设，投资对储粮仓房进行智能化升级改造，地方国有粮食企业和中储粮直属库大部分实现了仓储智能化。智能化的仓房具备智能粮情、智能内环流通风等功能，提高了储粮管理水平，为开展科学储粮发挥了重要作用。

河南濮阳皇甫国家粮食储备库是豫北地区最大的现代化粮库之一，2015年被确定为河南省智能化升级改造示范库，2017年建成并投入使用。该企业储粮仓房智能化改造后，有些问题仍然很突出，如夏季储粮上层和四周温度上升，害虫易感染和滋生，每年仍需熏蒸杀虫，内环流控温效果不明显。为解决这些问题，该库从降低粮温、虫害预防、内环流控温等关键点进行技术攻关。

1 试验情况

1.1 试验时间

2019年12月—2020年11月。

1.2 试验场所

为了保障实验效果，保证对比数据的准确性，选择同年建设、规格相同的高大平房仓，4号仓为实验仓，5号仓为对比仓，规格为65.7 m×23.4 m，装粮高6 m，仓内粮食收获年度、品种、水分、杂质等基本相同，初始仓温、粮温相近。

1.3 试验装备与材料

智能化多功能粮情系统、害虫监测系统、气体浓度监测系统，中科软公司。

风网：五机三风道，通风途径比1.35，配置SWF-5#不锈钢防爆混流风机5台，功率3.0 kW，轴流风机两台（排风扇），功率1.5 kW。

内环流设备：T35-5混流风机5台，功率0.75 kW，配套双层保温内环流风管。

薄膜：长68 m，宽26 m，厚0.16 mm聚氯乙烯薄膜一块。

密封材料：8 mm×13 mm密封槽板及密封胶条180 m。

内环流改造材料：直径300 mm、壁厚5.0 mm、1米长PVC管5根，300 mm弯头5个，过膜连接装置5个，取样扦粮口11个。

1.4 试验方法

1.4.1 通风降温

2019年12月下旬，对实验仓和对比仓进行两个阶段的压入式机械通风降温，使平均粮温低于10℃，最高粮温低于15℃，在粮堆内积蓄冷源，为夏季内环流控温打下基础。

1.4.2 粮面覆膜密封

降温通风后，采用0.16 mm高强度、高韧性、高透明度的聚氯乙烯薄膜对实验仓粮面进行密封，膜的长宽两端各超过粮面1 m，四周装粮线以上安装密封槽，采用高弹性的密封条把覆膜嵌压入密封槽内。覆膜与仓内内环流保温风管相对应的位置预留接口，通过PVC管相连并做好密封，保障内环流系统抽送过来的冷气均衡到达粮面各处。粮面密封使粮堆成为低温密闭的整体，有效减少害虫感染，减少温度、湿度对粮食的影响，缩短内环流冷气进入仓内空间再进入粮堆的路径，降低冷源损耗，提高内环流控温的效率和效果。

1.4.3 内环流+排积热控温

2020年6月2日至9月30日，对实验仓进行内环流控温控湿通风。内环流通风开始前对实验仓和对比仓的仓门、排风口及所有管道的气密性进行逐一排查，对内环流系统进行调试，确保内环流系统运行正常，装置气密性良好，可满足长期实验的需求。实验过程中加强实验仓和对比仓的粮情检测，固定水分检测扦样点，每天对数据进行对比分析。依据地域性季节特点（夏季白昼高温而夜间微凉形成的温差），采取“内环流+排积热”的方法控温降湿。根据实际情况设定膜下温度限定值，仓温受外温影响升高超过设定限值时，开启内环流装置，当表层粮温降到限定值以下时，关闭内环流装置；夜间开启排风扇并打开山门，使仓内空间形成空气对流，排出仓内积热降低仓温。

1.4.4 数据检测

为减少害虫滋生和感染，加大仓房密闭性和粮情检查的力度，尤其对山门、仓内边角和四个入粮大门处加强检查，定期在山门入口处添加防虫磷防护剂，防止害虫的传播和繁殖滋生，为实现免熏蒸储粮提供保障。实验全程利用智能化多功能粮情系统自动检测：仓温、仓湿、外温、外湿、粮温通风前、通风后各检测一次，害虫每周检测一次，水分每月检测一次。利用仓内安防系统实时查看内环流通风情况，检查薄膜密封及管道连接处有无异常，派专人记录数据、监测气密性，不定时检查内环流设备、测温系统、测虫系统等运行是否良好，对系统运行故障等问题及时维修和排除。

对比仓采取常规储藏方式，7月17日发现有书虱和麦蛾，按规定进行磷化氢熏蒸作业，及时控制了害虫滋生。实验期间，通过智能化粮温监测系统，及时记录了该仓的仓温、仓湿和平均粮温等数据，为与实验仓的比对分析提供了客观数据。

2 结果与分析

2.1 实验结果分析

从内环流控温阶段数据对比看（图1、2），实验仓采用膜下内环流通风，夏季平均粮温低于对比仓3～5℃，平均粮温最高未超过15℃,四周粮温明显低于对比仓,仓内湿度保持在35%～40%之间,较对比仓仓湿50%左右有明显降低；从实验仓和对比仓2020年1—11月份的平均粮温与最高粮温分析来看（图3、4），因实施粮面覆膜，粮堆温度受外温影响较小，粮温上升缓慢，全年平均粮温控制在15℃之内，最高粮温保持在25℃以下，而对比仓平均粮温最高达到20℃以上，上层最高粮温达到30℃以上。实验仓定点检测水分在内环流通风期间略有降低（如图5、表1），在保持不受外界影响的情况下维持了湿度平衡。从实验数据来看，实验仓取得了良好的控温控湿效果，仓内检查没有发现储粮害虫，实现了准低温储藏和全年免熏蒸。

图1 仓湿对比图

图2 平均粮温对比图

图3 2020年1月—11月平均粮温对比图

图4 2020年1月—11月最高粮温对比图

图5 水分检测点位图

2.2 经济效益分析

实验仓和对比仓于2019年12月份同时通风降温，用电成本基本相同。实验仓仓内覆膜及内环流系统改造，因可长期重复使用，产生费用与对比仓熏蒸密封费用冲抵后忽略不计。实验仓内环流系统和排积热通风作业中设备维修费700元，总电耗2778 kW·h，工业用电按0.56元/（kW·h）计算，电费1556元，费用合计2256元；对比仓害虫防治采取磷化铝熏蒸作业，使用磷化铝药剂80 kg，单价34元/kg，人工费用600元，费用合计3320元；经比较，实验仓全年比对比仓节省费用1064元。

2.3 社会效益分析

智能化仓房膜下内环流控温控湿免熏蒸技术的应用，抑制了储粮害虫的感染滋生，减少了磷化铝药剂的使用，避免了对工人及环境的危害，实现了准低温储粮，全年免熏蒸且保障储粮品质，为粮食仓储企业大力推广应用积累了经验。

表1 实验仓与对比仓水分情况 %

3 结语

四季冷热的明显变化为膜下内环流控温控湿创造了有利的条件，在膜下粮温达到设定温度时，启动内环流控温系统，小功率风机将粮堆内部的冷空气通过粮堆下铺设的通风笼抽出，经保温风管送到仓内膜下空间，降低上层粮堆湿度和表层粮温。

粮仓膜下内环流通风一方面减少外温外湿、仓温仓湿对粮堆的影响；一方面降低“冷源”消耗，提高通风效率，全年实现最高粮温低于25℃、平均粮温低于20℃、仓湿小于35%，水分均衡稳定的准低温环境。低温低湿密闭环境抑制储粮害虫感染和滋生，从而实现免熏蒸和准低温储粮，减少药剂残留和对工人的危害，提高粮食品质，保障储粮安全。此次实验中发现：

（1）内环流通风时覆膜紧贴粮面,下行式通风易出现空气分配不均匀,需用风机辅助将覆膜吹起,通风效果才有保障,增加了人员观察和操作环节。下一步可在薄膜与粮面间沿风向铺设简易通风管道，以保证空气分配均匀和环流控温效果。

（2）实验仓仓温受外温影响较大，夜间排积热虽有一定降温作用,但增加了通风作业时间、成本及害虫感染机会。建议进行仓顶隔热改造和仓内吊顶，提高仓房门窗的气密性，减少外温对仓温、粮温的影响，以提高内环流控温控湿效果。